DE1803661B2

DE1803661B2 - DEVICE FOR MEASURING A LOW FLOW RATE OF A LIQUID UNDER HIGH PRESSURE

Info

Publication number: DE1803661B2
Application number: DE19681803661
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Phys. 7500 Karlsruhe. G01f23-10 Oster
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1968-10-17
Filing date: 1968-10-17
Publication date: 1971-12-02
Also published as: DE1803661A1; FR2020917A1; BE740455A; NL6914791A; LU59645A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für die messer zu einem elektrischen Meßsignal. Der neben Messung eines geringen Durchsatzes einer unter zwei festen Widerständen verwendete Vergleichshohem Druck stehenden Flüssigkeit, die durch eine widerstand kann dabei als beheizter Widerstands-Meßkapillare fließt, unter Verwendung einer von draht ausgeführt und in einem Vergleichsgasstrom einer Stromquelle gespeisten Brückenschaltung mit 5 angeordnet sein. — Die Herstellung eines nach diezwei ohmschen Widerständen und mit zwei tempe- sem Prinzip autgebauten Strömungsmessers ist wegen raturempfindlichen Widerstandselementen, wovon der erforderlichen Durchführungen der beiden Widerdas eine mit der strömenden Flüssigkeit und das Standsdrähte mit Schwierigkeiten verbunden; zudem andere mit einer ruhenden Flüssigkeit in thermischem ist die thermische Wechselwirkung zwischen dem Kontakt steht, wobei in der Diagonale der Brücken- io Meßgasstrom und dem beheizten Widerstandsdraht schaltung ein Ausschlaginstrument liegt, dessen Aus- wegen seiner kleinen Oberfläche nur gering,
schlag eine von dem Durchsatz der Flüssigkeit In den USA.-Patentschriften 3181357 und abgeleitete Meßgröße ist, vorzugsweise für die 3 229 522 sind verschiedene Ausführungsfonnen Flüssigkeits-Chromatographie. eines Strömungsmessers beschrieben, bei dem einThe invention relates to a device for the knife to an electrical measurement signal. In addition to measuring a low throughput of a comparative high pressure liquid which is used under two fixed resistances and which flows through a resistor as a heated resistance measuring capillary, it can be carried out using a bridge circuit with 5 fed by wire and in a comparative gas flow from a current source. - The manufacture of a flow meter built according to the two ohmic resistances and with a two-temperature principle is difficult because of the temperature-sensitive resistance elements, of which the necessary feed-throughs of the two resistors, one with the flowing liquid and the static wire; In addition, others with a static liquid in thermal is the thermal interaction between the contact, whereby in the diagonal of the bridge flow of the measuring gas and the heated resistance wire circuit there is a removal instrument, the size of which is only slight due to its small surface,
is a measured variable derived from the throughput of the liquid. In U.S. Pat. a flow meter described in which a

Messungen des Durchsatzes von Flüssigkeiten 15 von einem strömenden Medium durchflossenes, zwiwerden mit bekannten Mitteln sm Ausgang von sehen zwei Wärmesenken eingespanntes Rohr beheizt Trennsäulen einer flüssigkeits-chromatographischen wird. Bei diesen Strömungsmessern wird entweder Einrichtung vorgenommen. Da den Trennsäulenaus- die Rohrtemperatur, die sich nach Maßgabe des gangen meistens unmittelbar Detektoren nachgeschal- Durchsatzes ändert, an einem Punkt des Rohres getet sind, müssen diese Detektoren bei einer Messung 20 messen, oder aber es wird die Temperaturdifferenz des Durchsatzes vielfach abgeschaltet werden, so daß zwischen zwei Rohrstellen mit Hilfe von Thermoder Analysengang gestört ist. Eine Durchsatzmessung elementen ermittelt. Es werden also zwei getrennte am Eingang einer Trennsäule dahingegen vermeidet Systeme verwendet, und zwar das eine zum Aufjegliche Störung der Meßapparatur. Weitere Schwie- heizen des Rohr'.*, dar andere zum Messen der Rohrrigkeiten treten auf, wenn der Druck der Flüssigkei- 25 temperatur. Dabei ist darauf zu achten, daß die ten sehr hoch (ungefährt 100 bis 300 atü) ist und/ Wärmesenken zur Vermeidung von Meßfehlern auf oder die Durchsätze sehr gering (etwa 1 ml/min) stets gleichbleibender Temperatur gehalten werden, sind. was mit einigem apparativem Aufwand verbunden ist. Aus der deutschen Gebrauch?•misterschrift 1743 780 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ist eine Vorrichtung zur Wassergeschwindigkeitsmes- 30 schnell ansprechende und einfach herzustellende Einsung bekannt, mit der vorzugswr se in der Turbinen- richtung zu schaffen, mit welcher der geringe Durchzuleitung oder im Turbinengehäuse von Wasserkraft- satz einer unter hohem Druck durch eine Meßwerken Wassergeschwindigkeiten von wenigen Zenti- kapillare fließenden Flüssigkeit fortlaufend gemessen metern pro Sekunde bis zu einigen Metern pro werden kann.Measurements of the throughput of liquids 15 through which a flowing medium flows, between with known means sm output from see two heat sinks clamped pipe heated Separating columns of a liquid chromatographic is used. With these flow meters, either Established. Since the separation columns from the pipe temperature, which depends on the Most of the time, detectors went directly downstream. Throughput changes, gotet at one point on the pipe are, these detectors have to measure 20 during a measurement, or it will be the temperature difference the throughput can be switched off many times, so that between two pipe points is disturbed with the help of thermal or analysis. A throughput measurement element is determined. So there will be two separate ones at the entrance of a separation column, on the other hand, avoids using systems, namely one for all Disturbance of the measuring apparatus. Further welding of the pipe. *, The other for measuring the pipe roughness occur when the pressure reaches the liquid temperature. Care must be taken that the ten is very high (approx. 100 to 300 atü) and / heat sinks to avoid measurement errors or the throughputs are kept very low (approx. 1 ml / min) at a constant temperature, are. which is associated with some expenditure on equipment. From the German usage? • misterschrift 1743 780 The invention is based on the object of a is a device for water velocity measuring 30 quickly responding and easy to manufacture known to create with the vorzugswr se in the turbine direction, with which the low feedthrough or in the turbine housing of a hydropower set under high pressure by a measuring mechanism Water velocities of a few centimeters of capillary flowing liquid measured continuously meters per second up to a few meters per.

Sekunde gemessen werden. Die Vorrichtung besieht 35 Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung der aus einer von einer Stromquelle gespeisten Brücken- eingangs erwähnten A11 erfhiuungsgemäß dadurch schaltung mit zwei festen Widerständen und mit zwei gelöst, daß die beiden temperaturempfindlichen Witemperaturempfindlichen Widerstandselementen. Das derstandselemente als mit Flüssigkeit gefüllte Meßerste Widerstandselement, ein Widerstandsdraht oder und Vergleichskapillaren ausgebildet sind, die aus ein Halbleiterwiderstand, wird von einer gegen Stro- 40 einem Material mit einem hohen Temperaturkoeffimungsdruck widerstandsfähigen Schutzhülse um- zienten bezüglich des elektrischen Widerstandes beschlossen und in die Wand einer Turbinenzuleitung stehen.Second. The device sees 35. This object is achieved in a device of the A 11 initially mentioned from a bridge fed by a current source, according to the invention, circuit with two fixed resistors and with two that the two temperature-sensitive and temperature-sensitive resistance elements. The derstandselemente are designed as a liquid-filled first resistance element, a resistance wire or and comparison capillaries, which are made of a semiconductor resistor, is surrounded by a protective sleeve that is resistant to current, a material with a high temperature coefficient pressure, with regard to the electrical resistance and in the wall of a Turbine feed line stand.

eingeschraubt. Das zweite Widerstandselement, des- Wird eine Kapillare, die eine stehende Flüssigkeit sen Aufbau mit dem ersten Widerstandselement über- enthält, zwischen ihren beiden Enden von einem einstimmt, ist im einen Behälter mit ruhendem Wasser 45 elektrischen Strom durchflossen, so werden die Wanvon gleicher Temperatur wie das Turbinenwasser dung der Kapillare und die darin enthaltene Flüssigeingetaucht. In der Diagonalen der Brückenschaltung keit erwärmt, da die Kapillarenwandung einen elekliegt ein Ausschlaginstrument, mit dem die Abküh- Irischen Widerstand darstellt. Strömt dagegen die lung gemessen wird, die das mit konstanter elektri- Flüssigkeit in der Kapillare, so wird der Kapillarenscher Leistung beheizte erste Widerstandselement 50 wandung je nach der spezifischen Wärme und dem durch die Strömung erfährt. Der Ausschlag des Aus- Durchsatz der Flüssigkeit laufend Wärme entzogen. Schlaginstruments ist folglich eine vom Durchsatz Die Abkühlung der Wandung führt zu einer Ändedes Turbinenwassers abgeleitete Meßgröße. Diese rung ihres elektrischen Widerstandes. Bei entspre-Vorrichtung ist zwar zur Messung hoher Durchsätze, chender Dimensionierung (Innendurchmesser und nicht dagegen zur Messung von Durchflußmengen im 55 Wandstärke) der Kapillare gibt es einen weiten BeBereich von einigen Millilitern pro Minute in Zu- reich, in dem Proportionalität herrscht zwischen der leitungen engen Querschnitts geeignet. Wärmemenge, die laufend an die Flüssigkeit abge- screwed in. The second resistance element, of which if a capillary, which contains a stagnant liquid structure with the first resistance element, coincides between its two ends, if an electric current flows through a container with still water 45, the walls are of the same temperature like the turbine water dung of the capillary and the liquid it contains is immersed. In the diagonal of the bridge circuit it is warmed up, since the capillary wall is an elec- tric ejector instrument with which the cooling represents resistance. If, on the other hand, the flow is measured, which is measured with constant electrical fluid in the capillary, then the first resistance element 50 heated by the capillary shear power is experienced depending on the specific heat and that caused by the flow. The rash of throughput of the liquid continuously deprived of heat. Percussion instrument is consequently a measured variable derived from the throughput. The cooling of the wall leads to a change in the turbine water. This tion of their electrical resistance. In the case of the corresponding device, the capillary can be used to measure high throughputs with the appropriate dimensions (inner diameter and not, however, to measure flow rates in the wall thickness), and there is a wide range of a few milliliters per minute in which there is proportionality between the lines suitable for a narrow cross-section. Amount of heat that is continuously dissipated to the liquid

Aus der Einleitung der französischen Patentschrift geben wird, und der Temperaturdifferenz, die die 1414 854, die ihrerseits eine Vorrichtung zur Mes- Kapillarenwandung bei bewegter gegenüber bei stesung sehr geringer Durchflußmengen von Oasen und 60 hender Flüssigkeit aufweist. Da in den meisten Fällen Flüssigkeiten bei der Kapillarchromatographie an- die durch Wärmeableitung bewirkte elektrische Wi' gibt, ist ein Gasströmungsmesser bekannt, bei dem derstandsänderung des Wandmaterials bei der verein Meßgasstrom gemäß seinem Durchsatz einen in wendeten Kapillare gleichfalls proportional zu dieser einer Wheatstone-Brückenschaltung liegenden und Temperaturdifferenz ist, ist der Durchsatz der die von dieser beheizten Widerstandsdraht mehr oder 65 Kapillare durchströmenden Flüssigkeit direkt proweniger stark abkühlt. Die elektrische Widerstands- portional zur Widerstandsänderung des Kapillarenänderung des Widerstandsdrahts infolge eines geän- wandmaterials. derten Oasdurchsatzes führt bei diesem Strömungs- Diese Widerstandsänderung kann in einer Brücken-From the introduction of the French patent specification, and the temperature difference that the 1414 854, which in turn has a device for measuring capillary wall when moving compared to very low flow rates of oases and 60 moving liquid when stesung. As in most cases Liquids in capillary chromatography to the electrical Wi 'caused by heat dissipation there, a gas flow meter is known in which the change in level of the wall material in the combined measurement gas flow according to its throughput is a capillary turned in likewise proportional to this a Wheatstone bridge circuit and temperature difference, the throughput is the from this heated resistance wire more or 65 capillary flowing through liquid directly cools less strongly. The electrical resistance proportional to the change in resistance of the capillary change of the resistance wire as a result of a wall material. This change in resistance can result in a bridge-

schaltung gemessen werden, wenn der elektrische und R 2 verschiedene Temperaturen annehmen. In dercircuit can be measured when the electrical and R 2 assume different temperatures. In the

Widerstand der Wandung einer Meßkapillare, die Vergleichskapillare R 2 bleibt der stationäre ZustandResistance of the wall of a measuring capillary, the comparison capillary R 2 remains the steady state

von der Flüssigkeit durchströmt wird, und der elek- erhalten, während sich in der Wandung der Meß-is traversed by the liquid, and the elec-

trische Widerstand der Wandung einer Vergleichs- kapillare Λ1 eine Temperatur einstellt, die kleiner isttric resistance of the wall of a reference capillary Λ1 sets a temperature that is lower

kapillare, in der die Flüssigkeit steht, sowie minde- 5 als bei in ihr stehender Flüssigkeit FL, urd die vomcapillary in which the liquid stands, as well as at least 5 than in the case of the liquid FL, and the from

stens zwei weitere ohmsche Widerstände Bestandteile Durchsatz der Flüssigkeit FL abhängig ist.At least two other ohmic resistances components throughput of the liquid FL is dependent.

dieser Brücke sind. Diese Meßanordnung hat den Es ist möglich, die mechanische Einrichtung nachthis bridge are. This measuring arrangement has the It is possible to follow the mechanical device

Vorteil, daß die Erwärmung der beiden Kapillaren F i g. 1 mit dem Materialstück Af₁ dessen Ausbuch-The advantage that the heating of the two capillaries F i g. 1 with the piece of _{material Af 1 whose booking}

und die Bestimmung der WiderstandsdifTerenz in tungen verschlossen werden müssen, und mit derand the determination of the resistance difference must be closed, and with the

einer einzigen elektrischen Schaltung vorgenommen io Meß- und Vergleichskapillare Λ1 und R 2 sowie dt;ra single electrical circuit made io measuring and comparison capillary Λ1 and R 2 as well as dt; r

werden künnen. Rohrschlange Rc in ein Flüssigkeitsbad zu setzen.will be able to. Place coil Rc in a liquid bath.

Auch bei nur angenäherter Proportionalität zwi- Ein zusätzliches Rührwerk und/oder ein ThermostatEven with only approximate proportionality between An additional agitator and / or a thermostat

sehen dem Durchsatz in der Meßkapillare und der soret dafür, daß die Temperatur des Flüssigkeits-see the throughput in the measuring capillary and it ensures that the temperature of the liquid

Widerstandsänderung läßt sich das Ausschlaginstru- bades überall, zumindest in der Umgebung der Ein-Change in resistance, the deflection instru- ment can be used anywhere, at least in the vicinity of the

ment der Brücke auf die Anzeige des Durchsatzes der 15 richtung, konstant gehalten wird,ment of the bridge on the display of the throughput of the 15 direction, is kept constant,

die Meßkapillare durchströmenden Flüssigkeit eichen. Eine Änderung der Flüssigkeitsströmung in dercalibrate the liquid flowing through the measuring capillary. A change in the flow of liquid in the

Da sich die Flüssigkeit, deren Durchsatz bestimmt Meßkapillare R1 -"acht sich also durch eine Tempe-Since the liquid, the throughput of which is determined by the measuring capillary R 1 - "eight itself through a temperature

werden soll, nur in kapillarartigen Leitungen be- raturänderung der gehei7ten Wandung bemerkbar,temperature change of the heated wall is only noticeable in capillary-like pipes,

findet, die hohem Innendruck standhalten, kann die da ihr je nach Strömungsgeschwindigkeit und Durch-finds that can withstand high internal pressure, depending on the flow velocity and flow

erfindungsgemäße Einrichtung zur Messung eines 20 satz der Flüssigkeit FL mehr oder weniger WämeDevice according to the invention for measuring a 20 set of the liquid FL more or less heat

geringen Durchsatzes bis zu höchsten Drücken (bis entzogen wird. Diese Temperaturänderung führt zulow throughput up to the highest pressures (until it is withdrawn. This temperature change leads to

über 300 atd) angewendet werden. einer Änderung des elektrischen Widerstandes ER 1over 300 atd) can be used. a change in the electrical resistance ER 1

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfin- zwischen den beiden elektrischen Anschlüssen derFurther refinements and advantages of the invention between the two electrical connections of the

dung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Meßkapillare R1. Zur Erleichterung der Durchfluß-application result from the subclaims. Measuring capillary R 1. To facilitate the flow

Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbei- 25 messung sollte der elektrische Widerstand ER 1 einenThe invention is based on the embodiment measurement, the electrical resistance ER 1 should be one

spielen mittels der Fig. 1 bis 3 näher erläutert. möglichst hohen Temperaturkoeffizienten besitzen.play by means of FIGS. 1 to 3 explained in more detail. have the highest possible temperature coefficient.

F ι g. 1 stellt einen Schnitt durch den mechanischen Der Unterschied des Wertes des elektrischen Wi-Fig. 1 represents a section through the mechanical The difference in the value of electrical heat

Teil einer Einrichtung für die Messung eines Durch- derstandes ER 1 bei Durchfluß der Meßkapillare R1 Part of a device for measuring a resistance ER 1 when there is a flow through the measuring capillary R1

satzes dar; gegenüber dem Wert ohne Durchfluß kann in einertheorem; compared to the value without flow can be in a

Fig. 2 zeigt eine elektrische Schaltung der Ein- 30 BrückenschaltungBS1 nach Fig. 2 erfaßt werden,FIG. 2 shows an electrical circuit of the single-bridge circuit BS 1 according to FIG. 2.

richtung; Diese Brücke liefert gleichzeitig die elektrischendirection; This bridge also supplies the electrical

F1 g. 3 zeigt eine modifizierte elektrische Schaltung Ströme zum Aufheizen der Wandungen der beidenF1 g. 3 shows a modified electrical circuit for heating the walls of the two currents

der Einrichtung. Kapillaren Al und R2. Sie enthält in gegenüberlie-the facility. Capillaries Al and R2. It contains in opposite

In F1 g. 1 ist ein gut wärmeleitendes Material- genden Zweigen den elektrischen Widerstand ER 1 stück M von in der Schnittdarste'lung H-förmigem 35 der Wandung der durchströmten Meßkapillare R1 Aussehen gezeigt. Um dieses Materialstück M ist und den elektrischen Kompensationswiderstand ER 2 eine Rohrschlange Rc gewunden, die aus einem der Wandung der Vergleichskapillare R 2. In den elektrisch gut leitenden Material (z. B. Metall, Legie- beiden übrigen Zweigen dieserBrü;kenschaltung BSI rung) besteht. Die Flüssigkeit FL, deren Durchsatz sind ohmsche Widerstände R 3 und R 4 eingeschalbestimmt werden soll, fließt durch die Rohr- 40 tet, die vorzugsweise denselben Wert besitzen sollen, schlange Rc in eine Meßkapillare Rl. Die Meß- über die eine Diagonale α bis b wird der Brückenkapillare Rl liegt in einer Ausbuchtung A 1 des schaltung BSI von einer Stromquelle Q der Brücken-Materialstücks M, während in einer zweiten Aus- Speisestrom, der über einen regelbaren Vorwiderbuchtung A 2 eine Vergleichskapillare R 2 angeord- stand VSl eingestellt werden kann, zugeführt. In der net ist. In ihr kann sich dieselbe Flüssigkeit vie in 45 zweiten Diagonale c bis d liegt ein Ausschlaginstruder Meßkfcpillare R1 befinden, allerdings mit dem ment/ Durch geeignete Wahl von Λ 3 und Λ 4 soll Unterschied, daß diese Flüssigkeit nicht strömt. Die die Brücke BSI im Gleichgewicht sein, wenn die Kapillaren Λ1 und Ä2 sind in den Ausbuchtungen Flüssigkeit FL nicht strömt. Ändert sich 'der Wider- A 1 und A 2 im Hinblick auf das Materia!stü.:k M stand ER 1 auf Grund der durch die Meßkapillare thermisch gut isoliert untergebracht. Die Vergleichs- 50 R1 fließenden Flüssigkeit FL, so wird die Brücke kapillare R2 zeigt vorzugsweise denselben konstruk- BSI verstimmt, und da* Ausschlaginstrument A tiven Aufbau und besteht vorzugsweise aus demsel- zeigt einen Wert an, der ein Maß für den Durchsatz ben Material wie die Meßkapillare Rl. dei Flüssigkeit FL ist.In F1 g. 1 shows a material that is a good heat conductor and branches the electrical resistance ER 1 piece M of the wall of the flow-through measuring capillary R 1 which is H-shaped in the sectional view. To this piece of material M, and the electrical compensation resistor ER 2 a coil Rc wound consisting of a the wall of the Vergleichskapillare R 2. In the electrically highly conductive material (such as metal, Legie- two other branches dieserBrü;. Kenschaltung BSI tion) consists. The liquid FL, the throughput of which is to be determined by the ohmic resistances R 3 and R 4, flows through the tubes, which should preferably have the same value, coil Rc into a measuring capillary Rl. The measurement over the one diagonal α to b of the bridge capillary Rl is located in a bulge A 1 of the circuit BSI from a power source Q of the bridge material piece M, while in a second outfeed current, which is a reference capillary via a controllable pre-indentation A 2 R 2 angeord- stand VSL can be adjusted, supplied. In the net is. In it there can be the same liquid as in the second diagonal c to d there is a deflection instrument measuring capillary R1 , but with the difference that this liquid does not flow by suitable choice of Λ 3 and Λ 4. The bridge BSI will be in equilibrium when the capillaries Λ1 and 2 are in the bulges, liquid FL does not flow. If the resistance A 1 and A 2 changes with regard to the material piece: k M stood ER 1 due to the fact that it is housed well thermally insulated by the measuring capillary. The comparison so the bridge is capillary R 2 is preferably the same 50 R1 flowing liquid FL, constructive BSI tune, and da * rash instrument A tive construction and preferably consists of demsel- indicates a value which is a measure of the throughput ben material like the measuring capillary Rl. the liquid is FL .

Die von der Rohrschlange Rc kommende und über Nach Fi g. 2 liegen Eingang E\ und Ausgang £2The coming from the pipe coil Rc and after Fi g. 2 are input E \ and output £ 2

die Eintrittsöffnung El in die Meßkapillare 7? 1 ein- 55 der Meßkapillare R 1 auf verschiedenem elektrischenthe inlet opening El into the measuring capillary 7? 1 on 55 of the measuring capillary R 1 on different electrical

fließende Flüssigkeit FL besitzt stets die Temperatur Potential.flowing liquid FL always has the temperature potential.

des Materialstückes M und damit die Temperatur der Da die Meßkapillam R1 mechanisch und elek-Umgebung, die während der Messung konstant bleibt. irisch mit der übrigen flüssigkeits-chromatographi-Wird nun der Meß- und der Vergleichskapillare R1 sehen Meßeinrichtung verbunden ist, steht diese un- und R1 jeweils ein elektrischer Strom an Stellen, die 60 ter Spannung. Isolierende Zwischenstücke am Eininnernalb der AusbuchtungenAX und Al liegen, gang EX und Ausgang El der Meßkapillare RX zugeführt, und sei der Fliissigkeitsdurchsatz durch könnten diesen Nachteil vermeiden. Sie genügen aber die Meßkapillare R1 zunächst Null, so weisen die weder Anforderungen an die Dichtigkeit noch an die Flüssigkeiten in den Kapillaren Al und Rl wegen Druck-^ndigkeit.of the piece of material M and thus the temperature of the measuring capillary R 1 mechanical and electrical environment, which remains constant during the measurement. If the measuring and the comparison capillary R 1 see measuring device is connected to the rest of the liquid chromatography , this is un- and R1 in each case an electric current at points with the 60th voltage. Insulating spacers are on Eininnernalb the bulges AX and Al, gang EX and output the measuring capillary El RX supplied and be the Fliissigkeitsdurchsatz by this disadvantage could be avoided. If, however, the measuring capillary R 1 initially suffices zero, they have neither the requirements for impermeability nor for the liquids in the capillaries A1 and R1 because of pressure resistance.

der Heizung dieselbe, aber eine über der des Mate- 6s Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung rialstückes M liesende Temperatur auf. — Bei wird dieses Problem dadurch gelöst, daß die FlUssig-Durchfiuß einer Flüssigkeit FL durch die Meßkapil· keitFL über den Eingang E 3 einer weiteren Kapillare R1 dagegen werden die Wandungen von R1 !are, die den elektrischen Widerstandswert Rv undthe heating the same, but above that of the material 6s In a further embodiment of the invention rialstückes M reading temperature. - If this problem is solved in that the LIQUID-fiow a liquid FL by the Meßkapil · keitFL via the input E 3 of a further capillary R 1, however, the walls of R 1 are that the electric resistance value Rv and!

einen nur geringen Temperaturkoeffizienten des Widerstandes besitzt, an die Rohrschlange, die den elektrischen Widerstand Kc aufweist, geführt wird. Das ist im linken Teil der F i g. 3 gezeigt. Die Flußrichtung der strömenden Flüssigkeit FL ist dafin durch Pfeile gekennzeichnet. Die elektrische Anordnung in Fig. 3 zeigt, daß der Eingang£3 der zusätzlichen Kapillare mit dem Ausgang £2 der Meßkapillare R 1 durch eine elektrisch leitende Verbindung auf dasselbe elektrische Potential gesetzt ist. Aus Sicherheitsgrün- to den kann die Schaltung hier geerdet werden. Der rechte Teil BS 2 der F i g. 3 zeigt im wesentlichen wiederum den aus F i g. 2 bekannten Brückenaufbau BS1. has only a low temperature coefficient of resistance to which the pipe coil, which has the electrical resistance Kc, is passed. This is in the left part of FIG. 3 shown. The direction of flow of the flowing liquid FL is indicated by arrows. The electrical arrangement in Fig. 3 shows that the input £ 3 of the additional capillary with the output £ 2 of the measuring capillary R 1 is set to the same electrical potential by an electrically conductive connection. For safety reasons , the circuit can be earthed here. The right part BS 2 of FIG. 3 again essentially shows that from FIG. 2 known bridge structure BS 1.

Die Serienschaltung der Widerstände Rv und Rc stellt elektrisch einen Parallelwiderstand zum Widerstand EK 1 der Kapillare R1 dar. Der Widerstand Rv wird daher zweckmäßigerweise hochohmig gegenüber ER 1 ausgeführt. Der Widerstand Rv liegt elektrisch am Diagonalpunkt α der Brückenschaltung BS 2 an. Die einzelnen Zweige der Brückenschaltung BS 2 »o werden von den Widerständen ER 1 und ER 2 der Meßkapillare und der Vergleichskapillare R1 und R 2 sowie von den ohmschen Widerständen R 3 und R 4 gebildet. Die Brückendiagonale α bis b wird wiederum von einer Stromquelle Q über einen Vorwider- as stand VSl versorgt. In der anderen Diagonalen c bis d liegt wiederum das die Meßgröße anzeigende Ausschlaginstrument A. Der Eingang E 3. durch den die strömende Flüssigkeit FL die Meßeinrichtung betritt, liegt an dem Diagonalpunkt α auf demselben elektrischen Potential wie der Ausgang £2, durch den sie die Meßeinrichtung verläßt. In der Flüssigkeits-Chromatographie wird der Ausgang £ 2 an die Trennsäule angeschlossen. The series connection of the resistors Rv and Rc electrically represents a parallel resistance to the resistor EK 1 of the capillary R 1. The resistor Rv is therefore expediently designed with a high resistance to ER 1. The resistor Rv is electrically connected to the diagonal point α of the bridge circuit BS 2. The individual branches of the bridge circuit BS 2 »o are formed by the resistors ER 1 and ER 2 of the measuring capillary and the comparison capillary R1 and R 2 as well as by the ohmic resistors R 3 and R 4. The bridge diagonal α to b is in turn supplied by a current source Q via a series resistor VS1. In the other diagonal c to d is in turn that the measured variable indicating rash instrument A. The input E 3 the flowing liquid FL enters through which the measuring device is located at the diagonal point α on the same electrical potential as the output £ 2 through which the Measuring device leaves. In liquid chromatography, the outlet £ 2 is connected to the separation column.

Die zusätzliche Kapillare, die den elektrischen Widerstand Rv mit einem möglichst kleinen Temperaturkoeffizienten besitzt, wird normalerweise an die Rohrschlange Rr so angeschlossen, daß nur die Anschlußstelle mit der mechanischen Anordnung (Fig. 1) in Kontakt tritt. Dennoch soll dafür gesorgt werden, daß sie dieselbe Temperatur hat wie die Rohrschlange Rc und das Materialstück M. Ist das nicht möglich, so kann bei Temperaturänderungen des Widerstandes Rv stets die Brückensymmetrie der Briickenschaltung BSI dadurch erhalten werden. daß ein Kompensationswiderstand Rk in thermi schen Kontakt mit der hochohmigen Kapillare (Widerstand Rv) gebracht wird. Dieser Kompensationswiderstand Rk kann z. B. parallel zum Widerstand R 3. ER 2 oder R 4. aber auch in Reihe mit diesen geschaltet werden. Es ist in jedem Fall nur auf die richtige Wahl seines Temperaturkoeffizienten in bezug auf den Widerstandswert zu achten. In der BrükkenschaltungBS2 nach Fig. 3 liegt der Kompensationswiderstand RK parallel zum Widerstand R 3. The additional capillary, which has the electrical resistance Rv with the smallest possible temperature coefficient, is normally connected to the coil Rr in such a way that only the connection point comes into contact with the mechanical arrangement (FIG. 1). Nevertheless, care should be taken to ensure that it has the same temperature as the coiled pipe Rc and the piece of material M. If this is not possible, the bridge symmetry of the bridge circuit BSI can always be maintained when the temperature of the resistor Rv changes. that a compensation resistor Rk is brought into thermal contact with the high-resistance capillary (resistor Rv). This compensation resistor Rk can, for. B. parallel to the resistor R 3. ER 2 or R 4. but can also be connected in series with these. In any case, you only have to pay attention to the correct choice of its temperature coefficient in relation to the resistance value. In the bridge circuit BS 2 according to FIG. 3, the compensation resistor RK is parallel to the resistor R 3.

Die Meß- und Vergleichskapillare R 1 und R 2 bzw. nur die Meßkapillare R1 können bifilar ausgeführt sein, so daß sowohl der Flüssigkeitseingang und -ausgang auf gleichem elektrischen Potential liegen, während der elektrische Widerstand aus der Parallelschaltung der beiden Kapillaren-Hälften gebildet wird.The measuring and comparison capillary R 1 and R 2 or only the measuring capillary R1 can be designed bifilar so that both the liquid inlet and outlet are at the same electrical potential, while the electrical resistance is formed from the parallel connection of the two capillary halves.

Claims

Patent claims:

1. Device for the measurement of a low throughput of a liquid under high pressure which flows through a measuring capillary, using a bridge circuit fed by a current source with two ohmic resistors and with two temperature-sensitive resistance elements, one with the flowing liquid and the other is in thermal contact with a stationary liquid, with an extraction instrument lying in the diagonal of the bridge circuit, the deflection of which is a measured variable derived from the throughput of the liquid. preferably for liquid chromatography, characterized in that the two temperature-sensitive resistance elements are designed as liquid-filled measuring and comparison capillaries (R 1 and R 2) made of a material with a high temperature coefficient with regard to electrical resistance.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Meßkapillare (R 1) eine gegenüber deren Widerstand (ERl) niederohmige Rohrschlange {Rc) angeschlossen ist. die denn um ein die Meß- und Vergleichskapillare (R 1 und R 2) enthaltendes Materialstück (M) gewunden ist. daß die in die Meßkapillare (R 1) einfließende Flüssigkeit (FL) stets dieselbe Temperatur besitzt wie das Materialstück (M) und dessen Umgebung.2. Device according to claim 1, characterized in that in front of the measuring capillary (R 1) a coil (Rc) with a low resistance to its resistance (ERl) is connected. which is then wound around a piece of material (M) containing the measuring and comparison capillary (R 1 and R 2). that the liquid (FL ) flowing into the measuring capillary (R 1) always has the same temperature as the piece of material (M) and its surroundings.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that a high-resistance Ka pillare (resistance value Rv), which has a low ι temperature coefficient, is connected to the input of the coil (Rc) . and that the input (£ 3) of this high-resistance capillary with the output (£ 2) of the measuring capillary (Rl) in the bridge circuit (BS 2) is set to almost the same or the same potential by an electrical connection.

4. Device according to claim 3, characterized in that an electrical compensation resistor (resistance value R ft), which is in thermal contact with the high-resistance capillary (resistance value Rv), is switched into the bridge circuit (BS 2). that the asymmetries caused by temperature fluctuations on the high-ohmic capillary (resistance value Rv) in the bridge circuit (BS 2) are eliminated.

5. Device according to claim 4, characterized in that the compensation resistor (Rk) is connected in parallel or in series with one of the other resistors (ERl. R 3. R 4) of the bridge circuit (BS 2).

6. Device according to claim 1 or one of the following claims, characterized in that the mechanical device with the piece of material (M). the measuring and comparison capillary (R 1 and R 2) and possibly the coiled tubing (Rc) is placed in a liquid bath.

7. Device according to claim 6, characterized in that the liquid bath in one Vessel is housed, which works via a stirrer und'oder a thermostat on constant Temperature is regulated.

1 sheet of drawings